甘露寡糖可行性研究報(bào)告

1、100 噸甘露寡糖工程初步可行性報(bào)告草稿該報(bào)告并非官方文件，其中內(nèi)容僅供參考。2022 7 月前言隨著糖鏈生物學(xué)功能的提醒與生疏，糖生物學(xué)正成為一個(gè)的科學(xué)前沿。繼基因工程、蛋白質(zhì)工程之后，糖工程已成為最引人注目養(yǎng)分與保健、植物生長及抗病、畜牧養(yǎng)殖等方面的應(yīng)用倍受關(guān)注，在2022 13300100點(diǎn)。我國具有寡糖產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的特色與資源優(yōu)勢(shì)，以及在安康、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域壓力需求的背景，寡糖將很快在我國形成的明星產(chǎn)業(yè)。甘露寡糖原料資源豐富，功能優(yōu)異，具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，可廣泛應(yīng)用于保健食品、醫(yī)藥、飼料等領(lǐng)域，在寡糖產(chǎn)業(yè)中將起到示范為：國家 “八五”“九五”科技攻關(guān)工程、中國科學(xué)院重點(diǎn)工程、202220

2、22并啟動(dòng)了系列產(chǎn)品開發(fā)打算。一目的意義糖、脂類、蛋白質(zhì)和核酸是構(gòu)成有機(jī)生物體的四大類化合物。其中糖是一各種生理活動(dòng)，有著的廣譜的化學(xué)構(gòu)造和生物功能。在構(gòu)造上，糖是由單糖分子組成的長鏈。假設(shè)只有一個(gè)單糖分子，稱之為單糖；假設(shè)有兩個(gè)單糖分子，稱之為二糖；假設(shè)有 2-10 個(gè)單糖分子，稱之為寡糖；假設(shè)單糖；蔗糖、麥芽糖是二糖，屬于寡糖范疇；而淀粉、纖維素是多糖。傳統(tǒng)意義的寡糖主要是指如麥芽糖、蔗糖、乳糖之類的簡潔寡糖，是可以乳酸菌等有益菌群生長的作用，是一類重要的雙歧桿菌促生長因子 bifidusfactorBF。雙歧桿菌是腸道內(nèi)重要的原籍菌群，其可以通過養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)、粘附位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)pH雙歧桿菌等有益菌

3、群，非吸取性寡糖是一種良好的腸道保健物質(zhì)。寡糖的上述作用是作為現(xiàn)有各類保健品原料或輔料的重要緣由。然而，這的調(diào)控角色，經(jīng)過多年來對(duì)有機(jī)體中寡糖鏈的爭(zhēng)辯，取得了令人興奮的成果。目前，已覺察有機(jī)體中寡糖的作用有：構(gòu)造功能、穩(wěn)定功能和保護(hù)功能：如維持蛋白構(gòu)造，保護(hù)多肽鏈不被蛋。打算蛋白質(zhì)活性的有無和大小。如人 絨毛膜促性激素去糖化后，與受體結(jié)合的親和力沒有變化，但失去了傳遞信號(hào)的功能。命。6磷酸通過與糖結(jié)合蛋白的識(shí)別、連接將溶酶體酶導(dǎo)向溶酶體的作用。精卵識(shí)別。III作用中也發(fā)揮重要作用：作為信號(hào)分子，最為典型的是根瘤菌與其豆科植物宿主間的相互調(diào)控；生物的植物防范素?？傊烟擎溤谏矬w中的共同特點(diǎn)是

4、介導(dǎo)專一的“識(shí)別”和“調(diào)控”生功能。4健食品、飼料添加劑、生化農(nóng)藥等。保健食品隨著食品工業(yè)的快速進(jìn)展和人民生活水平的不斷提高，人們?cè)絹碓搅粢獾焦δ苁称纺钜舱窃诖烁咨线M(jìn)展起來的，并已漸漸成為當(dāng)今世界食品工業(yè)進(jìn)展的潮流。寡糖具有保健食品的全部屬性，被稱為第三代保健食品的代表。作為保健 antibiotics在防治胃腸道感染方面的局限性被越來越多的生疏到，人們開頭查找抗生素的替代品。非吸取性寡糖 non-digestable oligosaccharideprebiotics促進(jìn)腸蠕動(dòng)、分解有害物質(zhì)、產(chǎn)生維生素、促進(jìn)蛋白質(zhì)吸取和提高人體免疫力 的作用。很多寡糖可有效改善腸道功能，使便秘、腹瀉等病

5、癥緩解，而且對(duì)抑 制血糖增高、調(diào)整血壓和降低血脂以及提高機(jī)體免疫力等作用明顯。功能食品 將是一個(gè)市場(chǎng)極大的型產(chǎn)業(yè)。隨著科學(xué)的進(jìn)步，人體腸道菌群中構(gòu)造平衡與人體安康狀況的相關(guān)性已被20的不同種類的藥物進(jìn)入體內(nèi)腸道，使這些有益菌生長和發(fā)育受到極大阻礙。等具有重要意義。雙歧桿菌對(duì)人們安康的成效可總結(jié)為四點(diǎn)：有害菌入侵；促進(jìn)消化吸取；合成人體必需維生素；分解有害物，提高人體免疫力。依據(jù)有關(guān)部門對(duì)全國 15 個(gè)大中城市的調(diào)查，長期或經(jīng)常食用活菌制劑的被對(duì)中老年尤為重要的雙歧桿菌制劑產(chǎn)品具有廣泛的市場(chǎng)根底。雙歧桿菌的增殖方法可分為口服活菌制劑和自然增殖兩種。食品治理方法1996 年公布實(shí)施以來，衛(wèi)生部已批

6、準(zhǔn)的“衛(wèi)食健字”產(chǎn)品中，液、樂百氏奶飲料等，2022口服活菌制劑受很多條件限制，存在很多不行逾越的障礙：PH能保證；c.活菌通過腸道后，由于消化液的作用，其存活率格外低；e.有將抗藥或其它有害質(zhì)粒帶入體內(nèi)的危急。(FDA)未批準(zhǔn)活菌制劑產(chǎn)品在美國生產(chǎn)和銷售，世界衛(wèi)生組織(WHO)對(duì)原用于治療兒童腹瀉等的表飛鳴、乳酶生等產(chǎn)品已宣布無效而廢棄。然而，雙歧桿菌在腸道內(nèi)的自然增殖引起了人們的廣泛關(guān)注。近年來的爭(zhēng)辯覺察，低聚糖寡糖是一種重要的雙歧桿菌增殖因子簡稱雙歧因子，如低聚乳糖、低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚半乳糖等，一般增殖效果為 310促進(jìn)腸道菌群構(gòu)造平衡有益身體安康寄予了厚望。國外的低聚糖市場(chǎng)已

7、有很大進(jìn)展，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)資料顯示，世界主10FYOS果低聚糖SVELTESSBorculo寡糖飼料添加劑體主要有以下作用：，促進(jìn)動(dòng)物生長，防治腹瀉，增加動(dòng)物免疫力，提高動(dòng)物的抗病力量，削減糞便及糞便中氨氣等腐敗物質(zhì)的量，提高動(dòng)物對(duì)養(yǎng)分物質(zhì)的吸取率，降低血清膽固醇，通便等因此寡糖的應(yīng)用，極有利于動(dòng)物的安全養(yǎng)殖，至今已經(jīng)用于飼料添加劑的寡豬，雞，兔等喂養(yǎng)試驗(yàn)說明，飼料中添加0.1-0.5的寡糖，一般可使動(dòng)物增重6-13%，同時(shí)提高了飼料利用率，降低了有害物的排放。甘露寡糖直接作為飼料出，初步試驗(yàn)說明，飼料中添加0.01-0.05半乳甘露寡糖，動(dòng)物增重效果優(yōu)于且尚待開發(fā)。礦物元素、抗生素、防蟲

8、防霉劑等的概念，缺乏制造性的爭(zhēng)辯領(lǐng)域。而由于飼用環(huán)境壓力具有重要意義。3,寡糖藥物等：發(fā)生、發(fā)育、分化、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)恒態(tài)維持方面，還是在疾病的發(fā)生、進(jìn)展中，如炎癥及自身免疫疾病、老化、癌細(xì)胞特別增生及轉(zhuǎn)移、病原菌感染等過類安康意義重大。4，寡糖植物生長調(diào)整劑-寡糖素具有很大的潛力。很多寡糖具有消退肉食品異味、絡(luò)合金屬離子、穩(wěn)定蛋白質(zhì)活性等功能，具有格外廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。寡糖的市場(chǎng)需求增的趨勢(shì)。從寡糖的全球需求也可以看出，寡糖有著巨大的市場(chǎng)價(jià)值。PlanA1992“Strategies in1992-2022”的諮詢報(bào)告，指出在癌癥、自身免疫疾病、感2022等抗平滑肌增生、抗腫瘤、抗病毒等藥

9、物的爭(zhēng)辯開發(fā)上也取得了重大進(jìn)展，如能準(zhǔn)時(shí)組織有關(guān)爭(zhēng)辯單位開展系統(tǒng)的寡糖藥物的爭(zhēng)辯開發(fā)，可望取得具有自主學(xué)問產(chǎn)權(quán)的成果，形成巨大的市場(chǎng)。隨著人們生活水平的提高，食品功能化的進(jìn)展趨勢(shì)勢(shì)在必行，寡糖在保健5場(chǎng)也近 4 萬噸，銷售額近 1.8 億美圓。我國在“九五”期間已經(jīng)有所進(jìn)展，主2225作為保健品的開發(fā)將具有更大市場(chǎng)。維吉尼亞霉素、桿菌肽等作為飼料添加劑，這 4 種抗生素占據(jù)著 80的市場(chǎng)。丹麥自 98 年，在 35 公斤以上的豬飼料中不添加抗生素促生長劑，據(jù)德國農(nóng)業(yè)部透露，德國也將可能很快公布有關(guān)法令，制止在動(dòng)物飼料中添加抗生素，而美國 FDA 制止飼料中使用抗生素的范圍也正在擴(kuò)大。在飼料工業(yè)

10、中，一個(gè)無抗生素的日子已經(jīng)不遠(yuǎn)了。假設(shè)抗生素禁令全球化，飼料和養(yǎng)殖業(yè)就必需要轉(zhuǎn)變飼養(yǎng)策略以優(yōu)化動(dòng)物安康，效果顯著的寡糖就極可能取代抗生素，飼料業(yè)中antibiotics 就 將讓位于 prebiotics。作為對(duì)于養(yǎng)殖動(dòng)物特別是幼畜和雛禽具有特別功能的寡糖產(chǎn)品，可替代飼用抗生素，在國外已得到較充分的生疏與開發(fā)，而且已取得明顯的效果。我國飼料工業(yè)已進(jìn)展成為我國工業(yè)體系中重要80251加劑的需求將大幅增加。然而目前無論是在品種上還是在數(shù)量上，我國飼料添加劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)需要，每年半數(shù)以上飼料添加劑依靠進(jìn)口。我國的飼料添加劑的滯后進(jìn)展，將是中長期制約我國協(xié)作飼料生產(chǎn)進(jìn)展的重要因素，也是飼料工業(yè)進(jìn)展

11、面臨的主要問題之一。歐盟是我國畜禽產(chǎn)品的重要出口市場(chǎng)，由于抗生素殘留量過高，歐盟自202211對(duì)其出口動(dòng)物源性食品的第三國須向其供給并執(zhí)行符合 96/23/EC 指令要求的殘留監(jiān)控打算，并承受其考察，否則將停頓從該國進(jìn)口任何動(dòng)物源性食品。隨著國際上對(duì)畜產(chǎn)品品質(zhì)要求的不斷提高,畜產(chǎn)品中添加劑殘留量超標(biāo),將是困擾我國畜禽產(chǎn)品進(jìn)展的大問題。作為綠色產(chǎn)品的寡糖飼料，安全有效，具有迫切的需求背景。依據(jù)目前的試用結(jié)果，依據(jù)我國協(xié)作飼料的實(shí)際需求，寡糖飼料590 年月以來，全球的寡糖產(chǎn)量主要集中在美國、日本和歐洲。日本有 80 亞庫爾特公司的半乳寡糖，日研化學(xué)公司的乳果糖等。寡糖市場(chǎng)不斷增長，從199422

12、022470的市場(chǎng)占有率。而產(chǎn)品的開發(fā)仍是生物技術(shù)中的熱門領(lǐng)域。歐洲在寡糖方面的 半乳寡糖等，其市場(chǎng)正在快速擴(kuò)大。非吸取性寡糖的生理功能在我國也得到了廣泛認(rèn)可，我國在九五期間已經(jīng)生產(chǎn)用酶尚依靠進(jìn)口。國內(nèi)寡糖的市場(chǎng)主要為功能食品。5而木寡糖、幾丁寡糖、半乳寡糖、海藻寡糖、甘露寡糖等正在中試開發(fā)中。其中異麥芽寡糖的生產(chǎn)廠家有 10 多家，生產(chǎn)力量以山東禹城最大，銷售較好主要供給腦白金，去年銷售額過億元，而其它異麥芽寡糖的廠家境況并不太好。寡56糖漿，另外便做添加劑出售外，其它寡糖品種大都以保健食品面市。另外，寡糖飼料添加劑已經(jīng)引起重視，異麥芽寡糖、寡果糖在深圳、杭州、江蘇等地公司都有飼料應(yīng)用的努力

13、。寡糖農(nóng)藥也在進(jìn)展，有成都生物所、大連化物所、青島海洋所、濟(jì)南天達(dá)公司等為代表。以下是歐洲統(tǒng)計(jì)的一份 1995 年和 1997 年的全球寡糖市場(chǎng)的材料：全球的寡糖產(chǎn)量商品化的寡糖1995年產(chǎn)量(噸)1997 年產(chǎn)量(噸)環(huán)糊精40004500果寡糖1202222022半乳寡糖1500025000龍膽寡糖4001000蔗果糖40005000異麥芽糖1100018000異構(gòu)乳糖2022018000乳果糖16002022麥芽糖1000012022帕拉金糖50008000大豆寡糖20223000木寡糖3001500甘露寡糖是寡糖品種的矯矯者，具有重要的生理功能，對(duì)維護(hù)人體腸道的腫瘤轉(zhuǎn)移等、器官移植排斥

14、、抗病毒等方面顯示了重要的價(jià)值。因此，甘露寡育,可取代飼用抗生素，為一類型的綠色飼料添加劑，也將大大促進(jìn)畜牧養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)展。甘露寡糖的開發(fā)，已引起國際食品醫(yī)藥界的高度重視，在技術(shù)方面，也有甘露聚糖酶轉(zhuǎn)化資源豐富的半領(lǐng)域，更具有富國強(qiáng)民的深遠(yuǎn)影響。我國具有豐富的生物自然資源，甘露寡糖生產(chǎn)的根本原料魔芋，在西南同時(shí)田菁膠過去曾用于油田，資源量大，而現(xiàn)在已經(jīng)沒有出路。因此，甘露寡糖濟(jì)持續(xù)進(jìn)展方面具有示范作用。工程涵括的內(nèi)容本工程包括： 甘露聚糖酶、甘露寡糖漿或粉，并以甘露寡糖為根底連續(xù)合作開發(fā)型的寡糖飼料添加劑。 甘露聚糖酶是中國科學(xué)院微生物所擔(dān)當(dāng)?shù)膰摇鞍宋濉敝攸c(diǎn)科技攻關(guān)工程8503041996 甘

15、露聚糖酶” 的生產(chǎn)技術(shù)已申請(qǐng)國家專利 專利申請(qǐng)?zhí)枺?9102831.；科技攻關(guān)工程96C030101，已通過鑒定驗(yàn)收；“型 20222022年度中國科學(xué)院技術(shù)制造獎(jiǎng)。技術(shù)方簡介中國科學(xué)院微生物爭(zhēng)辯所中國科學(xué)院微生物爭(zhēng)辯所是以應(yīng)用根底和高技術(shù)創(chuàng)為主體，從根底爭(zhēng)辯子遺傳、生物技術(shù)創(chuàng)等領(lǐng)域。現(xiàn)有職工4004300，26進(jìn)展、科技進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)富強(qiáng)做出了奉獻(xiàn)。工程課題組技術(shù)制造課題組的爭(zhēng)辯方向是極端微生物的爭(zhēng)辯與利用，除了根底爭(zhēng)辯方了重要影響。2236主要專家1991“863”992022學(xué)家小組，現(xiàn)負(fù)責(zé)中國科學(xué)院學(xué)問創(chuàng)等工程。寡糖飼料添加劑的開發(fā)?，F(xiàn)任“微生物資源前期開發(fā)” 國家重點(diǎn)試驗(yàn)室主任。曾主

16、持完成了多項(xiàng)國家攻關(guān)、國家基金及中科院工程，曾獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)、中科院科技進(jìn)步獎(jiǎng)等。國內(nèi)的寡糖研發(fā)單位很多，在全國各生物技術(shù)相關(guān)的爭(zhēng)辯單位好似大都能找10 多家，也根本代表了國內(nèi)寡糖開發(fā)的優(yōu)勢(shì)單位。從寡糖技術(shù)開位，然后聯(lián)系相關(guān)優(yōu)勢(shì)單位。甘露寡糖的產(chǎn)業(yè)化前景甘露寡糖原料甘露寡糖是國際上競(jìng)相開發(fā)的型寡糖品種，美國已經(jīng)有化學(xué)合成產(chǎn)品，4/噸，而其生產(chǎn)本錢缺乏6/噸?；?，其規(guī)模已有千噸級(jí)，而大局部產(chǎn)品的生產(chǎn)用酶尚依靠進(jìn)口。甘露寡糖的酶法生產(chǎn)技術(shù)是微生物所的一項(xiàng)擁有自主權(quán)的技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)術(shù)到達(dá)了國際先進(jìn)水平。甘露寡糖下游產(chǎn)品微生物所已經(jīng)以甘露低聚糖為根底研制開發(fā)了甘露低聚糖口服液，并于1997有投入生產(chǎn)

17、。依據(jù)國家最的規(guī)定進(jìn)展飼料添加劑證書的申報(bào)。品，進(jìn)一步合作研發(fā)或生產(chǎn)。寡糖原料產(chǎn)品生產(chǎn)方案推舉初期以小規(guī)模原料品生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)原料品的供、產(chǎn)、銷一體化。同時(shí)，甘露寡糖的生產(chǎn)的根本原料是魔芋精粉或田菁膠，這些在我國具有豐富的以一般的魔芋精粉或田菁膠為直接原料，寡糖的產(chǎn)率在 50以上。固然，原料的品種、產(chǎn)地、加工方式等，都要進(jìn)展把握。魔芋精粉的市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)很大，一25 萬/噸都可以見到，而夏季前后，一般較廉價(jià)，13 萬/噸也能找到。50%，即 2 噸魔芋精粉可12100100500-1000工藝技術(shù)方案1菌種N16-5，經(jīng)誘變育種選出的堿性 甘露聚糖酶高產(chǎn)突變株 M103，菌種的篩選分別工作 甘露聚乳

18、甘露聚糖及 破，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。2發(fā)酵工藝1000-5000有效到達(dá)酶提取的目的。 /ml80%以上，做到了高效率、低本錢。3糖化工藝乙?；?，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。糖化工藝轉(zhuǎn)化率在80%以上，甘露寡糖粉的80以上技術(shù)路線：酶的發(fā)酵生產(chǎn)酶解寡糖提取分別、純化產(chǎn)品開發(fā)工藝流程：酶解糖化脫色過濾純化濃縮噴干主要設(shè)備參考1堿性甘露聚糖酶生產(chǎn)的主要設(shè)備序號(hào)序號(hào)設(shè)備名 稱規(guī) 格 型 號(hào)材 質(zhì)數(shù)量 單價(jià)金額1手提式滅菌鍋22臥式殺菌鍋13搖床44種子罐5050025發(fā)酵罐500-100026發(fā)酵罐500027無菌空氣過濾系統(tǒng)28絮凝罐500029緩沖罐5000210板框膜過濾大型111超濾濃縮系統(tǒng)212輸送泵513貯罐1000214酶液專用貯存桶502015液相色譜116化驗(yàn)室各類常規(guī)用品17電腦把握系統(tǒng)1合計(jì)*SS不銹鋼甘露低聚糖甘露低聚糖生產(chǎn)主要設(shè)備萬元序號(hào)設(shè) 備 名 稱規(guī) 格 型 號(hào)材質(zhì)數(shù)量單價(jià)金額1轉(zhuǎn)化罐2022-1000062糖化料液輸送泵63中和罐5000-1000064澄清脫色罐35活性炭過濾26脫色料液超濾裝置27中空纖維超濾裝置28超濾液泵29離子交換裝置110料液輸送泵211反滲濃縮裝